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1、第二章第二章 数据链路层数据链路层 TCP/IP综合基础篇综合基础篇:P96-133TCP/IP详解卷详解卷1:P15-23陈德礼陈德礼2010年年9月月2日日2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所主要内容主要内容2.1 数据链路层的定义数据链路层的定义2.2 以太网以太网2.3 令牌环和令牌环和FDDI2.4 ATM2.5 SLIP和和PPP2.6 其他数据链路层协议其他数据链路层协议2.7 数据链路层技术的发展和变化数据链路层技术的发展和变化2.8 课下作业课下作业2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所2.1 2.1 数据链路层的定义数据链路
2、层的定义数据链路层的协议规定了在直接相连的计算机之间使用通数据链路层的协议规定了在直接相连的计算机之间使用通信介质进行通信的规格标准。信介质进行通信的规格标准。寻址寻址 MAC地址地址流量控制流量控制差错控制差错控制封装封装/解封帧解封帧帧同步帧同步2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所链路层主要有三个目的链路层主要有三个目的为为I P模块发送和接收模块发送和接收I P数据报；数据报；为为A R P模块发送模块发送A R P请求和接收请求和接收A R P应答；应答；为为R A R P发送发送R A R P请求和接收请求和接收R A R P应答。应答。2010-8-23莆
3、田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所 T C P/I P支持多种不同的链路层协议，这取决于支持多种不同的链路层协议，这取决于网络所使用的硬件，如：网络所使用的硬件，如：以太网以太网令牌环网令牌环网F D D I（光纤分布式数据接口）（光纤分布式数据接口）R S-2 3 2串行线路串行线路2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所MACMAC地址地址地址地址每一个站的每一个站的名字名字或或标识符标识符IEEE广泛采用广泛采用6字节作为字节作为MAC地址地址I/GL/G低高I/G=L/G=0单个站地址1组地址0
4、局部管理1全局管理块地址（制造商标识符）单播帧 发给一个站 广播帧 全1地址 多播帧 发给一部分站2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所目前目前12501250美元一个块地址美元一个块地址制造商标识符也称为组织唯一标识符制造商标识符也称为组织唯一标识符OUI（Organizationally Unique Identifer），一），一般，般，OUI信息都公开，公布地址：信息都公开，公布地址：http:/standards.ieee.org/regauth/oui2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所网络的介质共享性网络的介质共享性共享传输介质型
5、计算机网络共享传输介质型计算机网络非共享传输介质型计算机网络非共享传输介质型计算机网络2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所共享传输介质的计算机网络共享传输介质的计算机网络 基本属于半双工通信基本属于半双工通信竞争方式竞争方式 CSMA/CD令牌传递方式（单令牌、多令牌）令牌传递方式（单令牌、多令牌）2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所为为防止信号反射，需要在两端加终结器。防止信号反射，需要在两端加终结器。优点优点：扩充性好、成本低：扩充性好、成本低缺点缺点：若主干电缆某处出故障，整网瘫痪；结点较多时，：若主干电缆某处出故障，整网瘫痪；结点较多
6、时，冲突增多，效率下降。冲突增多，效率下降。总线型拓扑结构总线型拓扑结构2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所IEEE802.5IEEE802.5令牌环令牌环2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所非共享传输介质的计算机网络非共享传输介质的计算机网络可以全双工通信可以全双工通信2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所CH2.2 Ethernet 以太网以太网 是一种基带总线网是一种基带总线网 1975年年Xerox公司研制成功公司研制成功 2.94 Mbps 1981年，年，Xerox、Digital、Intel合作，提出合作
7、，提出以太网以太网规范。规范。1982年，修改为第二版，即年，修改为第二版，即 DIX Ethernet V2 802.3标准的基础标准的基础 802.3采用采用1坚持的坚持的CSMA/CD协议协议（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所为为防止信号反射，需要在两端加终结器。防止信号反射，需要在两端加终结器。优点优点：扩充性好、成本低：扩充性好、成本低缺点缺点：若主干电缆某处出故障，整网瘫痪；结点较多时，：若主干电缆某处出故障，整网瘫痪；结点较多时，冲突增多，效率下降。冲
8、突增多，效率下降。总线型拓扑结构总线型拓扑结构2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所纯纯ALOHA 随时发送，等待应答，冲突重发。效率18%CSMA/CD时间片时间片ALOHA 只能在每个时间片开始时发送帧 效率37%CSMA 先听后发 不空闲如何监听 非坚持CSMA和坚持CSMA 空闲如何发送 1-坚持和P-坚持CSMA/CD 边发边听，发现冲突立即停止发送。1-坚持 效率53%P-坚持 效率82%2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所以太网主要技术发展情况以太网主要技术发展情况2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所一、
9、一、Ethernet的种类的种类10BASE-2 细同轴电缆细同轴电缆10BASE-5 粗同轴电缆粗同轴电缆10BASE-T 双绞线双绞线10BASE-F 多模光纤多模光纤100BASE-TX 双绞线双绞线100BASE-FX 多模光纤多模光纤2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所100BASE-T4 双绞线双绞线1000BASE-CX 屏蔽铜线屏蔽铜线1000BASE-SX 多模光纤多模光纤1000BASE-LX 多模光纤多模光纤/单模光纤单模光纤1000BASE-T 双绞线双绞线2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所二、二、Ethernet的
10、的CSMA/CD方式方式最小帧长的要求最小帧长的要求2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所帧的最小长度帧的最小长度AB1.A开始发送2.B开始发送3.B检测出冲突4.A检测出冲突最短数据帧长=任意两站点间的最大距离信号传播速度(200米/微秒)2数据传输率2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所802.3 802.3 规定的无效帧规定的无效帧帧长度与数据长度字段不一致帧长度与数据长度字段不一致帧长度不是整数个字节帧长度不是整数个字节FCS查出有错查出有错收到的帧长度小于规定的最小值收到的帧长度小于规定的最小值2010-8-23莆田学院信息技术研究所
11、莆田学院信息技术研究所三、三、Ethernet的帧格式的帧格式总线局域网的总线局域网的MAC帧有两种标准：帧有两种标准：802.3标准标准DIX Ethernet V2标准标准2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所目的地址源地址长度DSAPAASSAPAActrl03Org code000000类型数 据FCS字节 6 6 2 1 1 1 3 2 381492 4目的地址源地址类型数 据FCS字节 6 6 2 461500 4802.3帧帧Ethernet帧帧2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所主要的主要的Ethernet Ethernet 类
12、型域的分配类型域的分配TCP/IP综合基础篇综合基础篇 P1072010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所协议类型号协议类型号协协 议议0000-05DCIEEE802.3长度域（长度域（0-1500）0101-01FF实验用实验用0800IPv40806ARP8035RARP8037IPX805B多用途消息传输协议多用途消息传输协议VMTP Versatile809BAppleTalk80F3AppleTalk的地址解析协议的地址解析协议 AARP814CSNMP over Ethernet8191NetBIOS/NetBEUI817DXTP86DDIPv68863PPP
13、oE 发现阶段发现阶段8864PPPoE 会话阶段会话阶段9000Lookback（配置（配置TEST协议）协议）2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所类型域一览表的类型域一览表的URLURLhttp:/ code000000类型数 据FCS字节 6 6 2 1 1 1 3 2 381492 40800IP数据报 2 28 10 2 3814922010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所Ethernet 帧帧8035RARP请求/应答PAD0806ARP请求/应答PAD目的地址源地址类型数 据FCS字节 6 6 2 461500 40800IP数据报
14、 2 28 182 4615002010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所前同步码前同步码不管是不管是IEEE802.3帧还是以太帧，发送出去时都要加上前同步码。帧还是以太帧，发送出去时都要加上前同步码。目的地址源地址数据长度数 据FCS目的地址源地址类 型数 据FCS802.3 MAC帧以太网 v2MAC帧前同步码MAC帧字节 2或6 2或6 2 461500 48字节2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所前同步码包括前同步码包括7字节的前导码，即字节的前导码，即7个个 101010101字节的帧前定界符字节的帧前定界符 101010112010-
15、8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所关于以太网的尾部封装关于以太网的尾部封装l是一个早期是一个早期BSD系统在系统在DEC VAX机上运行时的试验格式机上运行时的试验格式l现在，尾部封装已遭到反对现在，尾部封装已遭到反对2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所一、一、IEEE802.5IEEE802.5令牌环令牌环2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所干线耦合器干线耦合器收听方式延迟发送方式环路输入环路输出2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所令牌环的工作原理令牌环的工作原理ACBDAAABBBCCCDDDA
16、抓令牌、发送 B中转、C接收 返回A 释放令牌 分布式分布式 带确认的无连接带确认的无连接 重载时可以高效工作重载时可以高效工作 2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所802.5帧格式帧格式2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所二、FDDI光纤分布数据接口光纤分布数据接口fiber distributed data interface延期释放令牌延期释放令牌单令牌单令牌前期释放令牌前期释放令牌多令牌多令牌2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所FDDI的容错机制的容错机制2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技
17、术研究所FDDI的主要特性的主要特性使用基于使用基于IEEE802.5的令牌传递的令牌传递MAC协议协议多模光纤多模光纤双环拓扑，自恢复功能双环拓扑，自恢复功能4B5B编码编码数据率数据率100Mbps,光信号码元传输率光信号码元传输率125Mband1000个物理连接（若都是双连接站，则为个物理连接（若都是双连接站，则为500个站）个站）具有动态分配带宽的能力，故能同时提供同步和一部数据服务具有动态分配带宽的能力，故能同时提供同步和一部数据服务分组长度最大为分组长度最大为4500字节字节2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所FDDI令牌格式与帧格式令牌格式与帧格式20
18、10-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所CH2.4 X.25CH2.4 X.25协议和协议和ATMATMX.25和和ATM都是采用虚电路工作的都是采用虚电路工作的2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所一、一、X.25X.25X.25协议是协议是CCITT在在1976年制定的包交换年制定的包交换协议，是对分组交换网接口的约定。协议，是对分组交换网接口的约定。X.25网是指该网络与网络外部网是指该网络与网络外部DTE的接口的接口遵循遵循X.25标准标准X.25规定了规定了DTE-DCE之间的接口之间的接口2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息
19、技术研究所DTEDTEDTEDCEDCEDCEVC1VC2X.25分组交换网X.25接口X.25接口2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所X.25X.25提供的服务提供的服务数据报数据报虚电路虚电路永久虚电路永久虚电路PVC Permanent Virtual Circuit交换虚电路交换虚电路SVC Switch Virtual Circuit2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所用交换虚电路工作的通信过程用交换虚电路工作的通信过程三个阶段三个阶段呼叫建立呼叫建立数据传输数据传输虚电路释放虚电路释放2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学
20、院信息技术研究所呼叫建立阶段呼叫建立阶段主叫方主叫方被叫方被叫方DTEDTEDCEDCE呼叫请求分组Lmax呼入分组Lmin呼叫接受分组Lmin呼叫接通分组Lmax2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所数据传输阶段数据传输阶段主叫方主叫方 DTE被叫方被叫方 DTE全双工通道全双工通道2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所释放虚电路阶段释放虚电路阶段主释方主释方被被释方释方DTEDTEDCEDCE释放请求分组释放指示分组释放证实分组释放证实分组2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所X.25X.25的层次的层次高层分组层数据
21、链路层物理层分组层数据链路层物理层X.21物理层接口至远程用户进程逻辑信道：多重信道接口LAPB数据链路层接口2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所X.25 X.25 帧格式帧格式Packet level HeaderUser DataFlagFrame level control and AddressDataFCSFlagX.21 Data第三层第一层第二层2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所X.25X.25采用的路由选择和流量控制采用的路由选择和流量控制静态固定路由选择静态固定路由选择动态自适应路由选择动态自适应路由选择路由选择路由选择滑
22、动窗口流量控制滑动窗口流量控制2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所X.25X.25在中国的应用在中国的应用中国公共分组交换网中国公共分组交换网CHINAPAC有有6个国际出口个国际出口接入方法接入方法专线入网专线入网DDN入网（数字数据网）入网（数字数据网）电话入网电话入网2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所二、帧中继（二、帧中继（Frame RelayFrame Relay）目的：为了支持高速交换目的：为了支持高速交换 第二代的第二代的X.25数字式数字式X.251984年形成标准年形成标准90年代得到迅速发展年代得到迅速发展2010-8-
23、23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所5字节头部字节头部+48字节数据字节数据使用虚电路（使用虚电路（VC）工作）工作其标准化和研究由其标准化和研究由ITU和和ATM论坛进行论坛进行 ITU国际通信联合会国际通信联合会ATM标准中定义的端系统接口基本标准为标准中定义的端系统接口基本标准为155.52Mb/s的的SDH接口。在接口。在ATM论坛的标准中还定义了论坛的标准中还定义了T1、E1及及25M、51M、100Mb/s等多种速率的物理接口。等多种速率的物理接口。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所用户接入电路用户接入电路UAC用户网络接口用户网络接口UNI
24、常用速率有：常用速率有：64Kbps、2.048Mbps(E1)、1.544Mbps(T1)UNI有有两个端口：用户侧两个端口：用户侧用户接入端口用户接入端口UAP 网络侧网络侧网络接入端口网络接入端口NAP许诺的信息速率许诺的信息速率CIR数据链路连接标识符数据链路连接标识符DLCI 帧中继的主要组成部分帧中继的主要组成部分2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所ATM参考模型参考模型2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所帧中继的体系结构帧中继的体系结构Q.931/Q.933用户可选的终端功能LAPD(Q.921)LAPD核心(Q.922)I.4
25、30/I.431I.430/I.431LAPD核心(Q.922)LAPD(Q.921)Q.931/Q.933控制平面控制平面用户平面用户平面用 户 侧网 络 侧2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所帧中继的原理帧中继的原理帧中继交换机收到一个帧的首部时，只要一查出帧的帧中继交换机收到一个帧的首部时，只要一查出帧的目的地址就立即转发。目的地址就立即转发。出差错的解决办法出差错的解决办法 检测到有误码时，立即终止这次传输，并丢弃该帧。检测到有误码时，立即终止这次传输，并丢弃该帧。仅当帧中继网络本身的误码率非常低时，帧中继技术仅当帧中继网络本身的误码率非常低时，帧中继技术才是
26、可行的。才是可行的。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所快速分组交换快速分组交换帧中继帧中继FR分布式队列双总线分布式队列双总线DQDB交换的多兆比数据服务交换的多兆比数据服务SMDS宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网B-ISDN异步传输模式异步传输模式ATM2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所快速分组交换的技术快速分组交换的技术帧长可变帧长可变帧中继帧中继帧长固定帧长固定信元中继信元中继2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所一般分组交换与帧中继的比较一般分组交换与帧中继的比较从层次关系上从层次关系上一般分组交换一般
27、分组交换帧中继帧中继321313212312完全的差错控制完全的差错控制有限的差错控制有限的差错控制2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所从存储转发方式从存储转发方式一般分组交换一般分组交换帧中继帧中继源站源站目的站目的站中间结点中间结点2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所帧中继网络提供的服务帧中继网络提供的服务虚电路服务虚电路服务2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所帧中继的拥塞控制帧中继的拥塞控制拥塞控制方法拥塞控制方法丢弃策略丢弃策略拥塞避免拥塞避免拥塞恢复拥塞恢复许诺的信息速率许诺的信息速率CIR利用显示信令避免
28、拥塞利用显示信令避免拥塞利用显示信令避免拥塞利用显示信令避免拥塞2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所PVC1DLCI=16DLCI=17PVC2PVC1DLCI=100DLCI=101PVC2帧中继网络CIR=16kbpsCIR=16kbpsCIR=4kbpsCIR=16kbps用户接入端口UAP网络接入端口UAP用户A用户B2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所帧中继的帧格式帧中继的帧格式FlagAddressInformationFCSFlag字节字节 1 24 可可 变变 2 1DLCIFECN BECNDE2010-8-23莆田学院信息
29、技术研究所莆田学院信息技术研究所帧中继的应用帧中继的应用帧中继的优点：帧中继的优点：减少了网络互连费用网络复杂性降低、性能提高增加了互操作性协议的独立性适合于：适合于：大文件传送多个低速率线路的复用局域网的互连2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所ATM中物理链路、虚电路和虚路径的关系中物理链路、虚电路和虚路径的关系 2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所ATM包的单元化处理包的单元化处理TCP/IP综合基础篇综合基础篇 P119ATM适合非常可靠的网络适合非常可靠的网络2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所2.5 SLI
30、P和和 PPPSLIP压缩的压缩的SLIPPPPPPPoE2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所使用使用SLIP或或PPP的的TCP/IP连接连接。使用TCP/IP的客户进程。路由器选路进程至因特网拨号电话线用户家庭因特网服务提供者（ISP）2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所一、SLIP串行链路串行链路 IP在在20世纪世纪80年代早期，年代早期，3COM实现了一个报文组帧协议，实现了一个报文组帧协议，该协议在串行链路上的该协议在串行链路上的IP报文帧中定义了一个字符序列报文帧中定义了一个字符序列（SLIP）1984年，年，Rick Adam
31、s 在在Berkeley Unix 4.2版本和版本和Sun Microsystems中实现了中实现了SLIP 2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所在在 RFC 1055中给以描述，它的易于配置和可靠性使得中给以描述，它的易于配置和可靠性使得它成为串行链路上的事实标准。它成为串行链路上的事实标准。L I P适用于家庭中每台计算机几乎都有的适用于家庭中每台计算机几乎都有的R S-2 3 2串串行端口和高速调制解调器接入行端口和高速调制解调器接入I n t e r n e t。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所S L I P协议定义的帧格式协议
32、定义的帧格式数据报以一个称作数据报以一个称作E N D（0 x c 0）的特殊字符结束。同）的特殊字符结束。同时，为了防止数据报到来之前的线路噪声被当成数据报内时，为了防止数据报到来之前的线路噪声被当成数据报内容，大多数实现在数据报的开始处也传一个容，大多数实现在数据报的开始处也传一个E N D字符字符（如果有线路噪声，那么（如果有线路噪声，那么E N D字符将结束这份错误的报字符将结束这份错误的报文。这样当前的报文得以正确地传输，而前一个错误报文文。这样当前的报文得以正确地传输，而前一个错误报文交给上层后，会发现其内容毫无意义而被丢弃）。交给上层后，会发现其内容毫无意义而被丢弃）。如果如果I
33、 P报文中某个字符为报文中某个字符为E N D，那么就要连续传输两个，那么就要连续传输两个字节字节0 x d b和和0 x d c来取代它。来取代它。0 x d b这个特殊字符被这个特殊字符被称作称作S L I P的的E S C字符，但是它的值与字符，但是它的值与A S C I I码的码的E S C字符（字符（0 x 1 b）不同。）不同。如果如果I P报文中某个字符为报文中某个字符为S L I P的的E S C字符，那么就要字符，那么就要连续传输两个字节连续传输两个字节0 x d b和和0 x d d来取代它。来取代它。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所2010-
34、8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所SLIP 也存在一系列问题：也存在一系列问题：它不能检错和纠错它不能检错和纠错仅支持仅支持 IP只有预先知道对方的只有预先知道对方的IP地址才能通信地址才能通信SLIP 不提供认证机制不提供认证机制SLIP 不是不是 Internet认可的标准认可的标准2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所尽管尽管SLIP有许多不足，但它提供了访问有许多不足，但它提供了访问Internet的一种低价方法。的一种低价方法。关于关于SLIP的信息，见的信息，见 L I P线路上有许多小的线路上有许多小的T C P分组进行交换。为分组进行交
35、换。为了传送了传送1个字节的数据需要个字节的数据需要2 0个字节的个字节的I P首部和首部和2 0个字个字节的节的T C P首部，总数超过首部，总数超过4 0个字节。个字节。于是人们提出一个被称作于是人们提出一个被称作C S L I P，C S L I P一般能把上一般能把上面的面的4 0个字节压缩到个字节压缩到3或或5个字节。它能在个字节。它能在C S L I P的每的每一端维持多达一端维持多达1 6个个T C P连接，并且知道其中每个连接的连接，并且知道其中每个连接的首部中的某些字段一般不会发生变化。这些压缩的首部大首部中的某些字段一般不会发生变化。这些压缩的首部大大地缩短了交互响应时间。
36、大地缩短了交互响应时间。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所见见RFC1144现在大多数的现在大多数的S L I P产品都支持产品都支持C S L I P2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所PPP 封装封装TCP/IPNovell IPXAppleTalkMultiple protocol encapsulations using NCPs in PPP Link setup and control using LCP in PPP 三、三、PPPPoint-to-Point 协议协议PPP 是是1992年制定的年制定的点到点链路上传输帧的另
37、一点到点链路上传输帧的另一种方法种方法PPP 是面向位的协议，可以运行在同步或异步链是面向位的协议，可以运行在同步或异步链路上路上使用使用HDLC的变形作为封装基础的变形作为封装基础P P P修改了修改了S L I P协议中的所有缺陷，包括以下三协议中的所有缺陷，包括以下三个部分：个部分：在串行链路上在串行链路上封装封装I P数据报的方法数据报的方法。P P P既支持数据为既支持数据为8位和无奇偶检验的异步模式（如大多数计算机上都普遍位和无奇偶检验的异步模式（如大多数计算机上都普遍存在的串行接口），还支持面向比特的同步链接。存在的串行接口），还支持面向比特的同步链接。建立、配置及测试数据链路的
38、建立、配置及测试数据链路的链路控制协议链路控制协议L C P（Link Control Protocol）。它允许通信双方进行协商，以确定）。它允许通信双方进行协商，以确定不同的选项。不同的选项。针对不同网络层协议的针对不同网络层协议的网络控制协议网络控制协议N C P（Network Control Protocol）体系。）体系。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所RFC1548描述了报文封装的方法和链路控描述了报文封装的方法和链路控制协议制协议RFC1332描述了针对描述了针对IP的网络控制协议的网络控制协议2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技
39、术研究所PPP的帧格式的帧格式C021链路控制数据0021IP数据报F7EAEFC03协议协议信信 息息FCSF7E字节 1 1 1 2 不超过1500字节 2 18021网络控制数据2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所由于标志字符的值是由于标志字符的值是0 x 7 e，因此当该字符出现在信息字段，因此当该字符出现在信息字段中时，中时，P P P需要对它进行转义。需要对它进行转义。在同步链路中，该过程是通过比特填充的硬件技术来完成在同步链路中，该过程是通过比特填充的硬件技术来完成的。的。在异步链路中，特殊字符在异步链路中，特殊字符0 x 7 d用作转义字符。当它出现用
40、作转义字符。当它出现在在P P P数据帧中时，那么紧接着的字符的第数据帧中时，那么紧接着的字符的第6个比特要取个比特要取其补码，具体实现过程如下：其补码，具体实现过程如下：l1)当遇到字符当遇到字符0 x 7 e时，需连续传送两个字符：时，需连续传送两个字符：0 x 7 d和和0 x 5 e，以实现标志字符的转义。，以实现标志字符的转义。l2)当遇到转义字符当遇到转义字符0 x 7 d时，需连续传送两个字符：时，需连续传送两个字符：0 x 7 d和和0 x 5 d，以实现转义字符的转义。，以实现转义字符的转义。l3)默认情况下，如果字符的值小于默认情况下，如果字符的值小于0 x 2 0（比如，
41、一个（比如，一个A S C I I控制字符），一般都要进行转义。控制字符），一般都要进行转义。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所P P P比比S L I P具有下面这些优点具有下面这些优点PPP支持在单根串行线路上运行多种协议，不只是支持在单根串行线路上运行多种协议，不只是I P协议；协议；每一帧都有循环冗余检验；每一帧都有循环冗余检验；通信双方可以进行通信双方可以进行I P地址的动态协商地址的动态协商(使用使用I P网络控制协网络控制协议议)；与与C S L I P类似，对类似，对T C P和和I P报文首部进行压缩；报文首部进行压缩；链路控制协议可以对多个数据链
42、路选项进行设置。链路控制协议可以对多个数据链路选项进行设置。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所四、四、PPPoE在在Ethernet基础上，对通信线路的建立和基础上，对通信线路的建立和切断进行管理，同时也可以使用认证功能，切断进行管理，同时也可以使用认证功能，服务的提供商对顾客也能够进行比较容易服务的提供商对顾客也能够进行比较容易的管理。的管理。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所PPPoE帧格式帧格式Ethernet类型14字节PPPoE报头6字节PPP协议2字节C021数据381492字节FCS版本4位类型4位编码1字节会话ID2字节长
43、度2字节2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所2.6 环回接口环回接口大多数的产品都支持环回接口（大多数的产品都支持环回接口（Loopback Interface），），以允许运行在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过以允许运行在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过T C P/I P进行通信。进行通信。A类网络号类网络号1 2 7就是为环回接口预留的。根据惯例，大多就是为环回接口预留的。根据惯例，大多数系统把数系统把I P地址地址1 2 7.0.0.1分配给这个接口，并命名分配给这个接口，并命名为为l o c a l h o s t。一个传给环回接口的一个传给环回接
44、口的I P数据报不能在任何网络上出现。数据报不能在任何网络上出现。2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所环回接口处理环回接口处理I P数据报的简单过程数据报的简单过程2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所环回接口处理环回接口处理IP数据报的关键点数据报的关键点传给环回地址（一般是传给环回地址（一般是1 2 7.0.0.1）的任何数）的任何数据均作为据均作为I P输入输入传给广播地址或多播地址的数据报复制一份传给传给广播地址或多播地址的数据报复制一份传给环回接口，然后送到以太网上。这是因为广播传环回接口，然后送到以太网上。这是因为广播传送和多播传送
45、包含主机本身。送和多播传送包含主机本身。任何传给该主机任何传给该主机I P地址的数据均送到环回接口地址的数据均送到环回接口2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所2.7 最大传输单元最大传输单元MTU以太网以太网 1500字节字节IEEE802.3 1492字节字节16M令牌环令牌环 17914字节字节4M令牌环令牌环 4464字节字节FDDI 4352字节字节X.25 576字节字节点对点（低时延）点对点（低时延）296字节字节2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所路径路径MTUPMTU两台通信主机路径中的最小两台通信主机路径中的最小M T U被
46、称作被称作路路径径M T U。两台主机之间的路径两台主机之间的路径M T U不一定是个常数，不一定是个常数，它取决于当时所选择的路由。它取决于当时所选择的路由。RFC1191描述了路径描述了路径MTU的的发现机制发现机制2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所2.8 其他数据链路层其他数据链路层100VG-AnyLANHIPPI光纤通信光纤通信无线无线LAN蓝牙等蓝牙等2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所2.9 数据链路层技术的发展和变化数据链路层技术的发展和变化交换技术的发展交换技术的发展循环检查技术循环检查技术虚拟局域网虚拟局域网2010-8
47、-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所课下作业（必做）课下作业（必做）1.查资料：路径查资料：路径MTU的发现机制的发现机制 用用ping、tracert等网络工具测试路径等网络工具测试路径MTU2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所课下作业（选作）课下作业（选作）1.编写程序，根据给出的原始数据，组装一个编写程序，根据给出的原始数据，组装一个IEEE802.3(或或者者Ethernet)格式的帧，输入文件为二进制文件格式的帧，输入文件为二进制文件运行格式：程序名输入文件输出文件运行格式：程序名输入文件输出文件2.编程模拟编程模拟Ethernet帧的发送过程
48、，即帧的发送过程，即CSMA/CD工作流程工作流程2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所综合起来综合起来在在Windows 或或Linux环境下，用环境下，用C或或Java等编程，模拟等编程，模拟Ethernet帧的封装与发送过程，主要包括：帧的封装与发送过程，主要包括：1选择一个合适的选择一个合适的CRC校验实现方法校验实现方法2根据给出的原始数据，组装一个根据给出的原始数据，组装一个Ethernet格式的帧格式的帧3.模拟模拟Ethernet帧的发送过程，即帧的发送过程，即CSMA/CD工作流程，把工作流程，把Ethernet帧发送出去帧发送出去 2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所2010-8-23莆田学院信息技术研究所莆田学院信息技术研究所